Valorificarea puterii strategiei de fermentare Fed-batch

Pichia pastoris este utilizată pe scară largă în producerea diferitelor proteine ​​heterologe. Tehnologia de fermentație cu densitate celulară înaltă (HCDF), implementată prin hrănire Fed-Batch, a realizat cu succes producția la scară largă de produse biofarmaceutice și enzime industriale. În medii controlate cu precizie, utilizarea tehnologiei HCDF poate obține proteine ​​recombinante cu randament ridicat, activitate ridicată și cost-eficiente.

Cercetări recente indică faptul că, prin strategiile HCDF, se fac eforturi pentru a crește producția și activitatea proteinelor heterologe în Pichia pastoris. Tehnologia HCDF permite obținerea fără efort a grupurilor de celule de nivel înalt în medii definite, permițând astfel achiziția de proteine ​​recombinante abundente cu activitate sporită și costuri reduse prin HCDF. Cu toate acestea, selectarea strategiei adecvate de HCDF pentru a optimiza expresia la nivel înalt a proteinelor specifice în Pichia pastoris rămâne o provocare.

Fermentație cu densitate celulară înaltă (HCDF)

Pichia pastoris excelează în producția de proteine ​​heterologe, favorizată pentru HCDF în bioreactoarele automate. HCDF are 3 etape: lot de glicerol, hrănire și inducerea metanolului. Yaohai Bio-Pharma se mândrește cu peste un deceniu de experiență în fermentarea microbiană și a deservit peste 400 de proiecte. Compania deține o experiență vastă și o tehnologie bine dezvoltată, permițându-i să utilizeze diverse strategii HCDF pentru a îmbunătăți eficiența producției de proteine.

Metanolul servește atât ca inductor al AOX1, cât și ca sursă de carbon, dar concentrația sa trebuie controlată pentru a preveni toxicitatea. Evaluarea diferitelor strategii de hrănire cu metanol este crucială pentru optimizarea creșterii Pichia pastoris și a expresiei proteinelor

Strategia de inducere a metanolului

În strategia de inducție a metanolului HCDF alimentat, strategiile de inducție bazate pe stare cuprind un set de metodologii de control care reglementează adăugarea suplimentară de metanol prin control online/offline sau direct/invers. Printre strategiile de inducție statistică, principalele includ μ-stat, Oxygen dizolvat (DO)-stat, metanol-stat și biomasă-stat.

1.1 μ-stat

Strategia μ-stat menține biomasa constantă prin controlul μ, ajutând reproductibilitatea și studiind efectul μ asupra expresiei proteinei. Cu toate acestea, îi lipsește controlul direct al metanolului și al DO, riscând acumularea și generarea de ROS.

1.2 DO-stat

Strategia DO-stat reglează indirect alimentarea cu metanol prin controlul oxigenului dizolvat pentru a menține oxigenarea, dar nu fixează concentrația de metanol și rata de creștere, ceea ce poate afecta studiul expresiei proteinei. Oxigenarea reprezintă o provocare în fermentația aerobă și, în timp ce suplimentarea cu oxigen pur poate fi costisitoare și toxică, creșterea presiunii este o abordare mai economică, care poate crește și activitatea proteinelor.

1.3 Metanol-stat

Controlul inadecvat al concentrației de metanol prezintă limitări atât pentru strategiile μ-stat, cât și pentru DO-stat. Strategiile statistice cu metanol, care funcționează în mod pornit/oprit, sunt predispuse la fluctuații și lipsite de precizie. În schimb, controlerele PID oferă o reglare mai precisă a concentrației de metanol, sporind eficiența generală a fermentației.

1.4 Biomasă-stat

Strategia biomasă-stat definește relația dintre biomasă și hrănirea cu metanol, optimizând rata de alimentare cu metanol pentru a spori randamentul de proteine. Monitorizarea online a biomasei este mai practică, citometria în flux fiind metoda preferată. La o scară de 1000 L, optimizarea ratei de alimentare cu metanol îmbunătățește semnificativ activitatea, randamentul și productivitatea enzimelor, depășind fermentația în balon.

Strategia de co-hrănire

Glicerolul, ca inhibitor al promotorului AOX1, trebuie consumat pe deplin înainte de inducerea metanolului pentru a evita suprimarea producției de proteine. Cosubstraturile pot îmbunătăți activitatea enzimatică, dar excesul de glicerol poate dăuna creșterii și expresiei. Sorbitolul, acidul ascorbic, manitolul și altele pot înlocui glicerolul, reducând proteoliza și timpul de cultivare și îmbunătățind expresia proteinelor.

Banca de tulpini necesită adoptarea unor metode adecvate de conservare și plasarea într-un mediu adecvat pentru a menține stabilitatea caracteristicilor tulpinilor. Yaohai Bio-Pharma poate îndeplini cerințele pentru conservarea stocului de glicerol (prin congelatoare cu temperatură ultra joasă sau azot lichid) și conservarea prin liofilizare a drojdiei și E. coli.

Strategia indusă de restricții

În Pichia pastoris, condiții restrictive, cum ar fi DO scăzută, concentrația de metanol și limita de oxigen, stimulează expresia proteinei recombinante. Condițiile limitate de oxigen activează promotorul AOX1 prin acumularea de metanol, crescând producția de proteine ​​în timp ce reduc căldura. Inducția la temperatură scăzută îmbunătățește randamentul, activitatea, stabilitatea și viabilitatea celulelor, dar adaugă costuri de răcire. Limitarea pH-ului și a azotului ajută, de asemenea, la exprimare, necesitând precauție pentru a evita problemele operaționale. Limitarea azotului crește în mod semnificativ productivitatea proteinelor specifice.

De asemenea, Yaohai Bio-Pharma caută în mod activ parteneri instituționali sau individuali la nivel mondial și oferă cea mai competitivă compensație din industrie. Dacă aveți întrebări, vă rugăm să nu ezitați să ne contactați: [email protected]